熱力膨脹閥是根據蒸發器出口制冷劑氣體的過熱度來自動調節供給蒸發器內制冷劑流量的節流閥，普遍用于氟里昂制冷系統中。其特點是所提供的液體制冷劑在蒸發器內能完全汽化為氣體，充分發揮蒸發器的熱交換效率。熱力膨脹閥的調節機理是利用感溫包內工質所感應到的外界溫度作為傳感信號，并轉換為壓力，傳送到膨脹閥體，以控制閥內節流孔的開度，從而調節制冷系統的制冷劑循環量。正常的過熱度維持在3~8℃之間，以保證蒸發器出口的制冷劑是過熱蒸氣，防止液體流入濟南壓縮機。

熱力膨脹閥根據膜片下部的氣體壓力不同可分為內平衡式熱力膨脹閥和外平衡式熱力膨脹閥。若膜片下部的氣體壓力為膨脹閥節流后的制冷劑壓力，則為內平衡式熱力膨脹閥;若膜片下部的氣體壓力為蒸發器出口的制冷劑壓力，則為外平衡式熱力膨脹閥，當制冷劑流經蒸發器的阻力較小時，最好采用內平衡式熱力膨脹閥;反之，當蒸發器阻力較大時，一般為超過0.03MPa時，應采用外平衡式熱力膨脹閥。